CN109459972A - 虚拟私有网的带式输送机可编程逻辑控制器远程诊断装置 - Google Patents

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程亮
马洪才
高晓军
王伟星
敫旭东
马铭
马一铭
刘小珩
孟佳音
董志宏
吴树安
康雨
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Northern Heavy Equipment (shenyang) Co Ltd
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Northern Heavy Equipment (shenyang) Co Ltd
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/058—Safety, monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/10—Plc systems
    • G05B2219/14—Plc safety
    • G05B2219/14006—Safety, monitoring in general

Abstract

一种虚拟私有网的带式输送机可编程逻辑控制器远程诊断装置，PLC网络通讯接口负责将现场模块采集回来现场的信号，处理成原始报文，准备发送至远程监控端；所述的VPN网关与PLC网络通讯口连接，负责将PLC相关数据的协议转换与传输处理成封装报文；所述的通讯网络的一端连接PLC网络通讯接口处的VPN网关，并由此处接入公网，在远程工程师站一侧，由公网经VPN网关连接远程工程师站。该发明响应速度快，实时监测带式输送机的各种运行状态，节省使用方的设备停机造成的损失成本，网络通信采用数据加密方式，防止恶意攻击导致设备工作不稳定，应用于带式输送机技术领域中。

Description

虚拟私有网的带式输送机可编程逻辑控制器远程诊断装置
技术领域
本发明是涉及带式输送机技术领域中的一种虚拟私有网的带式输送机可编程逻辑控制器远程诊断装置。
背景技术
目前，常规带式输送机的控制系统核心为可编程逻辑控制器Programmable LogicController，简称PLC。在设备出现故障后，必须由专业技术人员在设备现场连接PLC以读取相应参数，进行设备诊断和维护。由于带式输送机的设备现场大部分都在山区，交通不便，更有些项目为出口项目，签证办理的周期长，响应速度慢且费用高，因此迫切需要研制一套适用于带式输送机可进行远程监控、远程诊断以及远程控制的可编程逻辑控制器诊断装置。
传统的PLC通讯的网络连接方式是使用专线把各个站点的设备连接起来，而专线的方式也只能有两种形式：一是通过向当地电信部门申请DDN专线，进行整个系统的连接;二是自己企业向各地分站铺设光纤线路，进行整个系统的连接。这两种方式都需要大量的资金费用，并且还要向当地的相关通信部门进行申请，整个系统运行起来非常繁琐。因此，研制开发一种虚拟私有网的带式输送机可编程逻辑控制器远程诊断装置一直是急待解决的新课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种虚拟私有网的带式输送机可编程逻辑控制器远程诊断装置，该发明运用网络虚拟私有网技术，可以远程监控、远程诊断以及远程控制PLC的装置，在公众网络上所建立的企业网络，此企业网络拥有与专用网络相同的安全、管理及功能特点，替代传统的拨号访问，利用因特公网资源作为企业专网的延续，节省昂贵的长途费用，解决整套系统连接的问题和数据传输的安全性，最大限度的减少系统初期的资金投入，降低系统后期的维护成本。
本发明的目的是这样实现的：一种虚拟私有网的带式输送机可编程逻辑控制器远程诊断装置，包括PLC网络通讯接口、VPN网关、通讯网络、远程工程师站、远程监控端，所述的PLC网络通讯接口负责将现场模块采集回来现场的信号，处理成原始报文，准备发送至远程监控端；所述的VPN网关与PLC网络通讯口连接，负责将PLC相关数据的协议转换与传输处理成封装报文；所述的通讯网络的一端连接PLC网络通讯接口处的VPN网关，并由此处接入公网，在远程工程师站一侧，由公网经VPN网关连接远程工程师站；所述的远程工程师站负责接收来自经过VPN网关所传输的封装报文并将其解密成原始报文，即带式输送机各设备的工作状态设备参数，通过远程工程师站进行远程诊断程序、修改程序、售后维保服务；所述的远程监控端可以是安装在智能手机上的APP软件，也可以是安装在电脑上的编程软件、云服务软件，通过软件可进行远程诊断程序、修改程序、数据分析、优化建议、售后维保、安全预警、实时互动服务；
所述的一种基于虚拟私有网技术的带式输送机可编程逻辑控制器远程诊断装置的工作原理及使用操作方法是，在带式输送机的PLC控制柜内安装智能VPN网关，与PLC的CPU实时通讯，智能VPN网关为双网卡形式，一端与PLC连接，一端接入公网；智能网关通过VPN网络技术将本地PLC数据加密打包成封装报文，经VPN网关传入公网；VPN封装报文的目标地址是公司总部远程工程师站4VPN网关的外部地址，远程工程师站的VPN网关对接收到的报文进行检查，如果发现该数据包是从PLC控制柜内的的VPN网关发出的，即可判定该数据包为VPN报文，并对该报文进行解包处理；解包的过程主要是先将VPN报文的包头剥离，再将报文反向处理还原成原始报文；此时，远程工程师站即可对还原的报文进行分析、程序修改操作；公司总部的远程监控端也可利用VPN网关处理后的原始报文，通过安装在智能手机上的APP软件，或电脑上的编程软件、云服务软件，进行远程诊断程序、修改程序、数据分析、优化建议、售后维保、安全预警、实时互动服务；
通过搭建虚拟私有网VPN网络，在Internet 公网上所建立的企业远程通讯网络，替代了传统的拨号访问，利用 Internet 公网资源作为企业专网的延续，可节省设备供应商人力和差旅费成本，也可降低使用方因设备停机造成的损失成本。
本发明的要点在于它的结构、工作原理及使用操作方法。
一种虚拟私有网的带式输送机可编程逻辑控制器远程诊断装置与现有技术相比，
（1）响应速度快：实时监测带式输送机的各种运行状态，如设备出现故障时，可迅速确认故障原因，及时给使用方提出处理方案；
（2）节约成本：通过VPN技术，无需到达设备现场，在公司总部即可完成远程诊断程序、修改程序、数据分析、优化建议、售后维保、安全预警、实时互动等功能，即可节省设备供应商人力和差旅费等成本，也可节省使用方的设备停机造成的损失成本；
（3）系统安全：网络通信采用数据加密方式，防止恶意攻击导致设备工作不稳定。
将广泛地应用于带式输送机技术领域中。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
图1是本发明的网络架构方框图。
具体实施方式
参照附图，一种虚拟私有网的带式输送机可编程逻辑控制器远程诊断装置，包括PLC网络通讯接口1、VPN网关2、通讯网络3、远程工程师站4、远程监控端5，所述的PLC网络通讯接口1负责将现场模块采集回来现场的信号，处理成原始报文，准备发送至远程监控端5；所述的VPN网关2与PLC网络通讯口1连接，负责将PLC相关数据的协议转换与传输处理成封装报文；所述的通讯网络3的一端连接PLC网络通讯接口处的VPN网关2，并由此处接入公网，在远程工程师站一侧，由公网经VPN网关2连接远程工程师站4；所述的远程工程师站4负责接收来自经过VPN网关所传输的封装报文并将其解密成原始报文，即带式输送机各设备的工作状态设备参数，通过远程工程师站4进行远程诊断程序、修改程序、售后维保服务；所述的远程监控端5可以是安装在智能手机上的APP软件，也可以是安装在电脑上的编程软件、云服务软件，通过软件可进行远程诊断程序、修改程序、数据分析、优化建议、售后维保、安全预警、实时互动服务。
所述的一种基于虚拟私有网技术的带式输送机可编程逻辑控制器远程诊断装置的工作原理及使用操作方法是，在带式输送机的PLC控制柜内安装智能VPN网关2，与PLC的CPU实时通讯，智能VPN网关2为双网卡形式，一端与PLC连接，一端接入公网；智能网关通过VPN网络技术将本地PLC数据加密打包成封装报文，经VPN网关2传入公网；VPN封装报文的目标地址是公司总部远程工程师站4VPN网关的外部地址，远程工程师站4的VPN网关2对接收到的报文进行检查，如果发现该数据包是从PLC控制柜内的的VPN网关2发出的，即可判定该数据包为VPN报文，并对该报文进行解包处理；解包的过程主要是先将VPN报文的包头剥离，再将报文反向处理还原成原始报文；此时，远程工程师站4即可对还原的报文进行分析、程序修改操作；公司总部的远程监控端5也可利用VPN网关2处理后的原始报文，通过安装在智能手机上的APP软件，或电脑上的编程软件、云服务软件，进行远程诊断程序、修改程序、数据分析、优化建议、售后维保、安全预警、实时互动服务。
通过搭建虚拟私有网VPN网络，在Internet 公网上所建立的企业远程通讯网络，替代了传统的拨号访问，利用 Internet 公网资源作为企业专网的延续，可节省设备供应商人力和差旅费成本，也可降低使用方因设备停机造成的损失成本。

Claims (3)

1.一种虚拟私有网的带式输送机可编程逻辑控制器远程诊断装置，包括PLC网络通讯接口、VPN网关、通讯网络、远程工程师站、远程监控端，其特征在于：所述的PLC网络通讯接口负责将现场模块采集回来现场的信号，处理成原始报文，准备发送至远程监控端；所述的VPN网关与PLC网络通讯口连接，负责将PLC相关数据的协议转换与传输处理成封装报文；所述的通讯网络的一端连接PLC网络通讯接口处的VPN网关，并由此处接入公网，在远程工程师站一侧，由公网经VPN网关连接远程工程师站；所述的远程工程师站负责接收来自经过VPN网关所传输的封装报文并将其解密成原始报文，即带式输送机各设备的工作状态设备参数，通过远程工程师站进行远程诊断程序、修改程序、售后维保服务；所述的远程监控端可以是安装在智能手机上的APP软件，也可以是安装在电脑上的编程软件、云服务软件，通过软件可进行远程诊断程序、修改程序、数据分析、优化建议、售后维保、安全预警、实时互动服务。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟私有网的带式输送机可编程逻辑控制器远程诊断装置，其特征在于：所述的一种基于虚拟私有网技术的带式输送机可编程逻辑控制器远程诊断装置的工作原理及使用操作方法是，在带式输送机的PLC控制柜内安装智能VPN网关，与PLC的CPU实时通讯，智能VPN网关为双网卡形式，一端与PLC连接，一端接入公网；智能网关通过VPN网络技术将本地PLC数据加密打包成封装报文，经VPN网关传入公网；VPN封装报文的目标地址是公司总部远程工程师站4VPN网关的外部地址，远程工程师站的VPN网关对接收到的报文进行检查，如果发现该数据包是从PLC控制柜内的的VPN网关发出的，即可判定该数据包为VPN报文，并对该报文进行解包处理；解包的过程主要是先将VPN报文的包头剥离，再将报文反向处理还原成原始报文；此时，远程工程师站即可对还原的报文进行分析、程序修改操作；公司总部的远程监控端也可利用VPN网关处理后的原始报文，通过安装在智能手机上的APP软件，或电脑上的编程软件、云服务软件，进行远程诊断程序、修改程序、数据分析、优化建议、售后维保、安全预警、实时互动服务。
3.根据权利要求1所述的一种虚拟私有网的带式输送机可编程逻辑控制器远程诊断装置，其特征在于：通过搭建虚拟私有网VPN网络，在Internet 公网上所建立的企业远程通讯网络，替代了传统的拨号访问，利用 Internet 公网资源作为企业专网的延续，可节省设备供应商人力和差旅费成本，也可降低使用方因设备停机造成的损失成本。
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